Mô hình hóa một số mạch điện trong chương trình công nghệ 12

Khoá luận tốt nghiệp

Trường ĐHSP Hà Nội 2

Mở ĐầU
1. Lí do chọn đề tài
Ngày nay trong xu thế hội nhập toàn cầu, kỉ nguyên công nghệ thông tin đã mở ra
với những thành tựu vĩ đại. Các thế hệ máy tính ngày càng hiện đại ra đời với một
tốc độ, khả năng xử lí thông tin nhanh hơn, mạnh hơn, tương xứng với sự phát triển
ấy phần mềm ứng dụng cũng phát triển không ngừng. Có thể nói tin học đã đang và
sẽ làm thay đổi cơ bản bộ mặt của nền khoa học và riêng con người nên những tầm
cao mới. Chính vì vậy hầu hết các quốc gia trên thế giới (trong đó có Việt Nam) đều
xác định rằng tin học sẽ là một trong những ngành khoa học mũi nhọn của thế kỉ 21.
Để làm được điều ấy có rất nhiều vấn đề phải bàn, những việc phải làm. Trong đó có
một vấn đề được nhiều chương trình nghiên cứu đề cập tới một cách sâu sắc và thiết
yếu đó là việc cần thiết nhanh chóng đưa tin học vào trường phổ thông, theo hai
hướng chủ yếu.
Một là: đưa tin học vào trường phổ thông như một nội dung học tập.
Hai là: khai thác các thành tựu của tin học trong việc sử dụng máy vi tính như là
một công cụ trợ giúp quá trình dạy học.
Hiện nay đất nước ta đang trên con đường tiến tới công nghiệp hóa – hiện đại hóa.
Điều đó đặt ra cho môn công nghệ ở trường phổ thông một nhiệm vụ hết sức nặng nề
là phải trang bị hiểu biết kĩ thuật, phát triển năng lực kĩ thuật, sáng tạo kĩ thuật cho
học sinh như thế nào để các em thích ứng được với thời đại mới. Để làm được điều
này cần phải có sự đổi mới về nội dung sách giáo khoa và phương pháp dạy học.
Nhằm phát huy tính tích cực, chủ động, tự chủ, tìm tòi xây dựng và chiếm lĩnh tri
thức, sáng tạo của học sinh trong học tập.
Tin học có khả năng mô phỏng các quá trình, nguyên tắc hoạt động mà trong điều
kiện bình thường không thể quan sát thấy. Theo đó, việc ứng dụng công nghệ thông
Nguyễn Thị Thơi - K32D - SP Kỹ thuật

- 1 -


Khoá luận tốt nghiệp

Trường ĐHSP Hà Nội 2

tin trong dạy học đã, đang và sẽ là một hướng nghiên cứu mang lại hiệu quả cao
trong dạy và học nói chung, cũng như dạy và học công nghệ nói riêng.
Nhằm giúp học sinh tiếp thu kiến thức một cách có khoa học, phát huy tính tích
cực trong hoạt động nhận thức, tạo hứng thú cho học sinh trong môn học công nghệ,
thì việc sử dụng một số phần mềm mô phỏng các quá trình, nguyên tắc hoạt động tỏ
ra có ưu thế và rất cần thiết.
Bên cạnh đó các phần mềm để mô phỏng có thể bổ sung cho thực trạng trang thiết
bị để giảng dạy cho bộ môn công nghệ ở các trường phổ thông, đó là sự thiếu hụt
trang thiết bị, với những lí do trên, tôi đã chọn nghiêm cứu đề tài: “mô hình hoá một
số mạch điện trong chương trình công nghệ 12”.
2. Mục đích nghiên cứu
- Mô hình hóa các mạch điện trong chương trình Công nghệ 12.
- Dùng các chương trình để kiểm tra các mạch điện thực tế đó.
3. Đối tượng nghiên cứu
- Các mạch điện trong chương trình Công nghệ 12.
4. Nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài
- Khả năng ứng dụng công nghệ thông tin trong dạy học công nghệ ở trường
phổ thông.
- Mô phỏng nguyên lý hoạt động của một số mạch điện tương ứng với sách
giáo khoa công nghệ 12 bằng phần mềm Crocodile Physic 605.
5. Phương pháp nghiên cứu
- Mô hình hóa.
6. Đóng góp của luận văn

- Đưa vào thêm một phương pháp nghiên cứu các mạch điện dùng để kiểm tra
trước khi chế tạo.

Nguyễn Thị Thơi - K32D - SP Kỹ thuật

- 2 -


Khoá luận tốt nghiệp

Trường ĐHSP Hà Nội 2

Chương 1: DạY HọC TRựC QUAN
1.1. Vai trò của dạy học trực quan
Bản chất của quá trình dạy học là quá trình tổ chức hoạt động nhận thức cho học
sinh dưới sự hướng dẫn của giáo viên, nhằm đạt mục đích dạy học.
Quá trình nhận thức diễn biến theo con đường mà LêNin đã chỉ rõ “ từ trực quan
sinh động đến tư duy trừu tượng, từ tư duy trừu tượng đến thực tiễn, đó là con đường
biện chứng của sự nhận thức chân lí, nhận thức thực tại khách quan”.
Như vậy trực quan sinh động là nhận thức cảm tính và tư duy trừu tượng. Nhận
thức lí tính là những bộ phận hữu cơ của quá trình lĩnh hội tri thức. Từ sự thống nhất
giữa cụ thể và trừu tượng có thể mô tả cơ chế của quá trình nhận thức sau:

Hình 1.1. Sơ đồ quá trình dạy học
Sơ đồ trên cho thấy: cái cụ thể (trực quan) và cái trừu tượng (lí thuyết) đều là
kết quả của quá trình nhận thức, trong đó mô hình đóng vai trò cầu nối. Mô hình thể
hiện mối liên hệ giữa hai con đường nhận thức là quy nạp và suy diễn. Mô hình ở đây
được hiểu như: hình vẽ, sơ đồ, mô hình vật chất, mẫu vật, thao tác mẫu của giáo viên.

Nguyễn Thị Thơi - K32D - SP Kỹ thuật

- 3 -


Khoá luận tốt nghiệp

Trường ĐHSP Hà Nội 2

Để việc sử dụng phương tiện trực quan trong dạy học có hiệu quả cần đảm bảo
những yêu cầu sau:
- Phải phù hợp với mục đích và nội dung bài dạy.
- Phải phù hợp với trình độ của học sinh.
- Không được phản ánh sai bản chất khoa học, kĩ thuật.
- Phải được chế tạo theo đúng quy cách, tiêu chuẩn kĩ thuật.
- Phải đơn giản, dễ sử dụng, không nên dùng các tranh quá phức tạp.
- Phải đảm bảo tính mĩ thuật.
- Phải đảm bảo đủ lớn, đủ rõ để cả lớp quan sát được.
Khi đã có phương tiện trực quan, muốn sử dụng chúng có hiệu quả cần phải
đảm bảo:
- Biểu diễn phương tiện trực quan đúng lúc, đúng chỗ, dùng đến đâu đưa ra đến
đó.
- Số lượng trực quan vừa phải, nên kết hợp với các loại phương tiện trực quan
với nhau: tranh vẽ kết hợp với vật thật.
- Biểu diễn phương tiện trực quan phải tiến hành thong thả, theo một trình tự
nhất định, vừa biểu diễn vừa hướng dẫn học sinh quan sát. Nhờ quan sát và thông
qua trả lời các câu hỏi do giáo viên nêu ra, mà học sinh lĩnh hội được kiến thức.
Sử dụng phương tiện trực quan có rất nhiều ưu điểm: góp phần làm cho học
sinh có khả năng huy động được tất cả giác quan tham gia vào quá trình nhận thức.
Gây hứng thú học tập cho học sinh, làm lớp học sôi nổi, hăng hái, nắm bắt được bản
chất của vấn đề. Rèn luyện cho học sinh có khả năng thực hành và nghiên cứu khoa

học.
Giáo dục tính tò mò khoa học cho học sinh, sáng tỏ được phần lí thuyết đã
được học. Khả năng quan sát và đánh giá được sự vật một cách chính xác hơn.
Ngoài ra, sự phát triển của công nghệ thông tin các phần mềm dạy học đã và
đang hỗ trợ tích cực cho công việc dạy và học hiện nay.
Nguyễn Thị Thơi - K32D - SP Kỹ thuật

- 4 -


Khoá luận tốt nghiệp

Trường ĐHSP Hà Nội 2

1.2. Xu thế đổi mới phương pháp dạy học trực quan
Hiện nay trong điều kiện khoa học kĩ thuật phát triển mạnh mẽ bên cạnh các
phương pháp dạy học truyền thống, ta luôn nghiên cứu tìm tòi các phương pháp dạy
học mới nhằm nâng cao chất lượng dạy học.
Phương pháp dạy học trực quan luôn được coi là một trong những phương
pháp học đặc trưng trong dạy học kĩ thuật. Tuy nhiên việc trang bị phương tiện trực
quan tại các trường phổ thông trung học vẫn chưa đồng bộ và còn nhiều hạn chế.
Chính vì vậy việc sử dụng máy tính như một phương tiện dạy học hiện đại là phù hợp
thực tế sẽ đem lại hiệu quả cao.
Sử dụng máy tính như công cụ dạy học có thể khai thác chỗ mạnh của phương
tiện kĩ thuật hiện đại này:
- Khả năng biểu diễn chữ viết, đồ họa, chuyển động, liên kết…
- Khả năng xử lí các quá trình, liên kết thông tin và điều khiển trong dạy học.
Sử dụng máy vi tính là công cụ trợ giúp dạy học, là một trong những kiểu dạy
học hiện đại. Đó là giao cho máy tính làm một số chức năng của người thầy giáo ở
những khâu khác nhau của quá trình dạy học. Cách dạy này thể hiện nhiều ưu điểm

về mặt sư phạm như cung cấp nhiều thông tin trong một thời gian nhất định, kích
thích sự làm việc độc lập của học sinh, đảm bảo mối liên hệ ngược và cá biệt hóa quá
trình dạy học. Bên cạnh đó người học cảm thấy hứng thú, hấp dẫn bởi tiết giảng, môn
học được minh họa bằng hình ảnh cụ thể.
1.3. Vai trò của phương tiện trực quan
Thực tiễn trong giáo dục, phương tiện dạy học có một vai trò rất quan trọng.
Người giáo viên sử dụng phương tiện nhằm phát huy được các giác quan của học
sinh trong quá trình truyền thụ kiến thức, từ đó mà học sinh có khả năng tái hiện
được các khái niệm, quy luật, nhằm áp dụng kiến thức vào thực tế sản xuất.
Phương tiện dạy học trực quan giúp người học quan sát được các quá trình, các
nguyên lí hoạt động mà trong thực tế giáo viên và học sinh chưa được trực tiếp tiếp
cận, quan sát được. Giúp học sinh nắm kiến thức một cách chắc chắn, chính xác và
Nguyễn Thị Thơi - K32D - SP Kỹ thuật

- 5 -


Khoá luận tốt nghiệp

Trường ĐHSP Hà Nội 2

nhanh chóng. Giải phóng người giáo viên khỏi một khối lượng các công việc chân
tay. Hình thành cho học sinh kĩ năng, kĩ xảo trong học tập, thực hành và thí nghiệm.
Tạo cho học sinh thói quen quan sát, nghiên cứu. Việc sử dụng công nghệ
thông tin trong dạy học giúp cho người dạy dần dần thay thế được một phần phương
pháp dạy học truyền thống.
1.4. Cách thức sử dụng một số phương tiện trực quan
1.4.1. Sử dụng bảng trong dạy học
Bảng là phương tiện không thể thiếu và quan trọng ở tất cả các bậc học.
Bảng là phương tiện hữu ích vì:

- Việc dạy học được tổ chức theo một tiến trình mà người giáo viên đã định sẵn.
- Từng mục, từng phần mà giáo viên trình bày học sinh nắm nội dung một cách
rõ ràng.
- Có thể sửa chữa khi sai sót.
Việc sử dụng bảng làm cho giáo viên làm chủ tiết học, chia bảng theo nội dung
bài dạy, có thể xóa bảng, giúp học sinh có thể theo dõi và nắm bắt được các ý cơ bản
của nội dung bài học.
Tuy nhiên sử dụng bảng cũng cần chú ý đến vấn đề chữ viết và cách trình bày
sao cho lôi cuốn và thu hút học sinh.

1.4.2. Sử dụng vật thật
Trong dạy học kĩ thuật có một số bài rất trừu tượng mà người giáo viên giảng
mà học sinh khó hình dung và tưởng tượng. Vì vậy mà người dạy phải sử dụng thêm
vật thật để minh họa cho nội dung bài học.
Hiện nay việc sử vật thật là rất ít vì lí do giá thành cao, khả năng vận chuyển
rất khó khăn, muốn sử dụng vật thật người giáo viên phải biết lựa chọn phù hợp với
nội dung bài giảng.
Nguyễn Thị Thơi - K32D - SP Kỹ thuật

- 6 -


Khoá luận tốt nghiệp

Trường ĐHSP Hà Nội 2

1.4.3. Sử dụng các thiết bị thí nghiệm
Đối với môn học bao gồm cả lí thuyết lẫn thực hành như môn công nghệ thì
việc sử dụng các thí nghiệm là rất cần thiết bởi nó đem lại hiệu quả cao trong dạy và
học.

1.4.4. Sử dụng mô hình vật chất
Mô hình vật chất là một phương tiện có khả năng mô phỏng, khái quát tương
tự như vật thật. Việc cung cấp thông tin dễ dàng và thuận lợi cho việc giới thiệu trên
lớp.
Sử dụng mô hình có thể là mô hình động, mô hình tĩnh.
1.4.5. Sử dụng tranh vẽ, bản vẽ có sẵn
Có khả năng mô tả đối tượng một cách sinh động, tốn ít thời gian, được sử
dụng phổ biến trong các trường phổ thông. Tạo cho học sinh có khả năng quan sát và
khái quát đối tượng. Khi sử dụng tránh đưa đồng loạt làm phân tán tư tưởng của học
sinh trong giờ học.
1.4.6. Sử dụng tài liệu in
Tài liệu in là tài liệu được xuất bản theo quy định có liên quan đến môn học.
Trong đó cơ bản là sách giáo khoa, sách bài tập, là phương tiện cơ bản của học sinh,
là phương tiện hỗ trợ giáo viên hiểu và thực hiện chương trình dạy học đã quy định.

Nguyễn Thị Thơi - K32D - SP Kỹ thuật

- 7 -


Khoá luận tốt nghiệp

Trường ĐHSP Hà Nội 2

1.4.7. Sử dụng phương tiện dạy học hiện đại
Ngày nay với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học, công nghệ việc ứng dụng
các phương tiện hiện đại là cần thiết.
Phương tiện dạy học hiện đại rất đa dạng và phong phú bao gồm: phim học
tập, máy vi tính, các phần mềm hỗ dạy học. Khả năng mô hình hóa rất cao mà các
phương tiện khác khó thực hiện được. Giúp học sinh nhận thức nhanh hơn, tường

minh hơn và hứng thú hơn trong học tập.
1.5. Đổi mới phương pháp và phương tiện dạy học trực quan
Trước đây, khi khoa học kỹ thuật và công nghệ thông tin chưa phát triển, việc
sử dụng những phương tiện hỗ trợ cho dạy học còn nhiều hạn chế. Vì thế, phương
pháp dạy học truyền thống được xem là tối ưu và đem lại những hiệu quả cao nhất.
Hầu hết các phương pháp dạy học truyền thống đều lấy giáo viên là trung tâm. Người
giáo viên có thể làm thay nhiều khâu của học sinh. Giáo viên lên lớp chỉ đơn thuần là
truyền thụ kiến thức, với phương pháp dạy học truyền thống, người học có thể trang
bị đầy đủ kiến thức nhưng khả năng hiểu biết thực tế thì lại rất ít. Do đó người học
thường thụ động kém nhanh nhạy. Đây cũng chính là hạn chế của phương pháp dạy
học truyền thống. Và những hạn chế này đòi hỏi chúng ta phải thay đổi phương pháp
dạy học để thích ứng với yêu cầu của thời đại mới.
Hiện nay, khi khoa học công nghệ phát triển thì giáo dục ngày càng được trang
bị thêm nhiều phương tiện hỗ trợ. Việc đổi mới phương pháp và phương tiện được
xem là một trong những phương pháp đem lại hiệu quả cao. Với phương pháp này,
học sinh được xem là trung tâm, giáo viên chỉ có vai trò tổ chức, hướng dẫn, kiểm tra
việc thực hiện của học sinh chứ không phải người làm thay. Do đó, người học không
chỉ nắm được đầy đủ kiến thức mà còn rèn luyện được tính tự chủ, nhanh nhạy. Việc
sử dụng phương tiện dạy học trực quan không chỉ đảm bảo về mặt thời gian mà còn
giúp học sinh hứng thú trong việc học, lôi cuốn học sinh vào bài giảng.
Trong hệ thống các môn học ở trường phổ thông môn nào cũng cần đến sự có
mặt của phương tiện dạy học trực quan. Với đặc thù của môn học có rất nhiều hình
Nguyễn Thị Thơi - K32D - SP Kỹ thuật

- 8 -


Khoá luận tốt nghiệp

Trường ĐHSP Hà Nội 2

vẽ, nguyên lý làm việc rất phức tạp... mang tính trừu tượng cao, nếu trình bày bằng
bảng thì sẽ tốn rất nhiều thời gian và không lôi cuốn được học sinh. Vì vậy, môn
công nghệ được xem là môn học cần đến phương tiện dạy học trực quan hơn cả.
Song, để sử dụng tốt các phương tiện trực quan, người giáo viên phải có những kiến
thức nhất định về máy tính. Đồng thời cũng phải có sự kết hợp hài hòa giữa phương
pháp dạy học trực quan và phương pháp dạy học truyền thống. Giáo viên vẫn phải sử
dụng bảng để có thể lưu giữ được những đề mục chính và nhấn mạnh những phần
quan trọng của bài dạy. Trong giờ giảng, giáo viên cũng phải biết tổ chức cho học
sinh tham gia xây dựng bài, tránh việc học sinh trở thành khán giả chỉ biết nhìn,
nghe, ghi chép một cách thụ động.
Khắc phục được những hạn chế này thì việc sử dụng phương pháp dạy học
trực quan trong dạy học sẽ đem lại những hiệu quả lớn, góp phần nâng cao chất
lượng dạy và học.

Nguyễn Thị Thơi - K32D - SP Kỹ thuật

- 9 -


Khoá luận tốt nghiệp

Trường ĐHSP Hà Nội 2

Chương 2: Giới thiệu phần mềm
Crocodile Physics 605
2.1. Khái quát về phần mềm Crocodile Phyics 605
Crocodile Physics Là phần mềm được dùng để thiết kế các thí nghiệm ảo của
môn Vật lý, được lập trình trên ngôn ngữ lập trình C++, thông qua ngôn ngữ thể hiện
là Tiếng Anh. Phần mềm này từ khi ra đời cho đến nay có nhiều phiên bản với các

mức độ khác nhau và qua mỗi phiên bản đã được bổ sung, cải tiến và hoàn thiện dần
về nội dung. Thông qua việc sử dụng phần mềm tôi thấy: phần mềm đã được tạo lập
dựa trên cơ sở chính xác về mặt vật lý. Nó không chỉ mang tính mô phỏng lại các
hiện tượng Vật lý một cách máy móc bằng hình ảnh đơn thuần mà qua mỗi phiên bản
đó thì các hiện tượng Vật lý thể hiện bản chất vật lý được bổ sung, chỉnh sửa, hoàn
thiện tương đối đầy đủ. Phiên bản Crocodile Physics 605 được cập nhật mới nhất,
với các tính năng đã được đổi mới, bổ sung khá nhiều so với các phiên bản trước đó.
Phần mềm thí nghiệm ảo Crocodile Physics 605 được xây dựng dựa trên khả năng
thao tác nhanh của các thế hệ máy tính cá nhân hiện nay. Nó có khả năng thiết lập
được hầu hết các thí nghiệm trong chương trình Vật lý phổ thông, cung cấp một số
chủ đề có sẵn theo chương trình và có thể tạo ra được các chủ đề mới theo từng nội
dung thí nghiệm. Khi xây dựng thí nghiệm ảo bằng phần mềm Crocodile Physics
605 chúng ta có thể đưa vào các hình ảnh được ghi lại sẵn từ ngoài chương trình, có
thể sắp xếp các dụng cụ thí nghiệm trong một hoạt cảnh giống như không gian của
một phòng thí nghiệm.Thiết kế thí nghiệm ảo bằng phần mềm Crocodile Physics
605 chúng ta có thể sử dụng chuột một cách dễ dàng để lựa chọn, di chuyển hay thay
đổi
Các dụng cụ thí nghiệm. Mặt khác cũng có thể di chuyển, coppy một dụng cụ hoặc
toàn bộ thí nghiệm đã xây dựng ra môi trường Word, hoặc Powerpoint để đưa hình
Nguyễn Thị Thơi - K32D - SP Kỹ thuật

- 10 -


Khoá luận tốt nghiệp

Trường ĐHSP Hà Nội 2

ảnh, kết quả thí nghiệm vào bài giảng điện tử hay giáo án điện tử.
2.2. Cách sử dụng phần mềm Crocodile Physics 605

Sau khi nhấp vào biểu tượng Crocodile Physics ta sẽ thấy biểu tượng chương
trình:

Hình 2.1. Giao diện khởi động của phần mềm Crocodile Physics 605
Tiếp theo ta sẽ thấy trên giao diện màn hình hiện lên cửa sổ và lời chào
"Welcome to Crocodile Physics". Trên bảng này chúng ta có thể chọn các mục:
Contents, New model, hay Tutorials.
Contents: Xem các ví dụ theo chủ đề có sẵn trong
phần mềm .
New model: Sử dụng các mô hình của Crocodile để
tạo những mô phỏng.
Tutorials: mở nội dung hướng dẫn sử dụng Crocodile
Physics.

Nguyễn Thị Thơi - K32D - SP Kỹ thuật

- 11 -


Khoá luận tốt nghiệp

Trường ĐHSP Hà Nội 2

Hình 2.2. Các mục lựa chọn
2.2.1. Các menu chính của phần mềm Crocodile Physics 605
* Các biểu tượng làm việc với file
Tạo thí nghiệm mới.
Mở một thí nghiệm đã thiết kế.
Lưu thí nghiệm đang thiết kế.
Lưu thí nghiệm đang thiết kế vào vị trí khác.

Mở lại thí nghiệm ở trạng thái lưu trước đó.
In thí nghiệm hiện thời.
Cài đặt hiện trạng trang in.
Danh sách 4 file mới mở nhất.
Thoát.

Hình 2.3. Menu File
Nguyễn Thị Thơi - K32D - SP Kỹ thuật

- 12 -


Khoá luận tốt nghiệp

Trường ĐHSP Hà Nội 2

* Các biểu tượng làm việc với Edit
Trở lại bước thực hiện trước
Bước tiếp theo của bước vừa trở lại
Cắt một hay nhiều dụng cụ thí nghiệm nào đó đã
chọn để chuyển nó đến nơi khác
Sao một hay nhiều dụng cụ thí nghiệm
Dán một hay nhiều dụng cụ thí nghiệm
Chọn tất cả các dụng cụ trong không gian đang làm
việc
Xóa một hay nhiều dụng cụ thí nghiệm
Mở thuộc tính của một dụng cụ đã chọn
Thay đổi sự kiện click chuột
Mở thuộc tính của một không gian thiết kế thí
nghiệm

Sắp xếp các dụng cụ thí nghiệm
Lật dọc hay ngang trục của gương được chọn
Dừng mô hình thí nghiệm đang thực hiện

Hình 2.4. Menu Edit
* Các biểu tượng làm việc với View - Scenes

Chọn hiện cạnh bên trái
Chọn hiện thanh công cụ
Chọn mở rộng không gian thiết kế ra toàn màn hình
Nguyễn Thị Thơi - K32D - SP Kỹ thuật

- 13 -


Khoá luận tốt nghiệp

Trường ĐHSP Hà Nội 2
Tăng kích thước dụng cụ thí nghiệm được chọn
Giảm kích thước dụng cụ thí nghiệm được chọn
Chọn lưới chủ
Nếu tùy chọn này được lựa chọn thì các thành phần
trong khung đang làm việc sẽ được canh về một bên

Tạo một khung cảnh làm việc mới
Xóa khung cảnh đang làm việc
Chọn khung cảnh làm việc là Scene 1
Chọn khung cảnh làm việc là Scene 2
Chọn khung cảnh làm việc là Scene 3
Hình 2.5. Menu View - Scenes

Hướng dẫn sử dụng phần mềm

Hình 2.6. Menu Help

Nguyễn Thị Thơi - K32D - SP Kỹ thuật

- 14 -


Khoá luận tốt nghiệp

Trường ĐHSP Hà Nội 2

* Các thanh công cụ chính của phần mềm

Nhấn nút này để xóa một hay nhiều dụng cụ đã chọn
Dùng để tạo một thí nghiệm mới
Dùng để mở một thí nghiệm đã thiết kế
Lưu thí nghiệm đang thiết kế
Dùng để in một mô hình
Cắt một hay nhiều dụng cụ thí nghiệm đã chọn
Sao một hay nhiều dụng cụ thí nghiệm đã chọn
Dán một hay nhiều dụng cụ thí nghiệm đã sao trước đó
Trở lại bước thực hiện trước đó
Bước thực hiện tiếp sau bước vừa trở lại
Tăng kích thước dụng cụ đã chọn
Giảm kích thước dụng cụ đã chọn
Thuộc tính của không gian đang làm việc
Dừng thí nghiệm đang thực hiện

Hình 2.7. Công cụ trong thanh Menu Toolbar

2.2.2. Contents
Contents là phần mềm gồm các ví dụ đã được thiết kế sẵn theo các chủ đề như:
- Mô tả chuyển động, các mạch điện …Với mỗi modun đã có các dụng cụ thí
nghiệm phù hợp với chủ đề và bạn chỉ cần bổ xung những dụng cụ thích hợp để thực
Nguyễn Thị Thơi - K32D - SP Kỹ thuật

- 15 -


Khoá luận tốt nghiệp

Trường ĐHSP Hà Nội 2

hiện thí nghiệm. Tuy nhiên, đây mới chỉ là một số chủ đề cơ bản, để có thể thiết kế
được toàn bộ các thí nghiệm phục vụ cho giảng dạy và học tập thì cần thiết phải các
ví dụ này và sau đó bạn tự thiết kế các thí nghiệm phù hợp với bài giảng trên lớp
bằng các dụng cụ được lấy trong phần Part library.
Ví dụ.
Các ví dụ đầu tiên.
Mô tả chuyển động.
Động lực và gia tốc
Năng lượng và chuyển động
Các mạch điện.
Năng lượng điện
Sóng.
Quang học.
Ví dụ trực tuyến.

Ví dụ xây dựng
Hình 2.8. Các ví dụ được thiết kế theo chủ đề
2.2.3. Part Library
Dụng cụ thí nghiệm
Điện
Quang học
Chuyển động và động lực học
Sóng
Công cụ hỗ trợ thiết kế thí nghiệm
Hình 2.9. Các công cụ hỗ trợ thí nghiệm
Đây là thư viện các dụng cụ thí nghiệm vật lý ảo đã được sắp xếp thành từng
phần Điện - Quang - Cơ - Sóng - Công cụ hỗ trợ. Với các dụng cụ thí nghiệm trong
từng phần này, bạn hoàn toàn có thể tự thiết kế được các thí nghiệm vật lý trong
trường phổ thông. Tuy nhiên, để thí nghiệm trở nên chuyên nghiệp hơn thì phải kết
Nguyễn Thị Thơi - K32D - SP Kỹ thuật

- 16 -


Khoá luận tốt nghiệp

Trường ĐHSP Hà Nội 2

hợp sử dụng các với các công cụ hỗ trợ thí nghiệm trong foder Presentation của
phần này.
2.2.4. Các công cụ hỗ trợ
Công cụ hỗ trợ thiết kế thí nghiệm dùng chung đã được tuyển chọn và đưa vào
trong thư viện các dụng cụ thí nghiệm Parts Library. Presentation bao gồm các dụng
cụ hỗ trợ như thước đo, đồ thị, tranh vẽ, các nút dừng thí nghiệm hay thực hiện lại thí
nghiệm, giúp cho các thí nghiệm ảo được thiết lập bằng phần mềm trở nên chuyên

nghiệp hơn.
Dụng cụ đo.
Thước.
Thước đo góc.
Mũi tên 2 chiều.
Biểu diễn đồ thị.
Ghi chú thích.
Công cụ viết câu hướng dẫn theo thứ tự.
Dụng cụ đưa tranh vào thí nghiệm.
Hiệu ứng chuyển động.
Thay đổi khung làm việc khi click chuột trái.
Chỉ dẫn, đưa ra thông số cho dụng cụ thí nghiệm.
Cho hiển thị hay không liên kết tới Checkbox.
Chú thích cho dụng cụ thí nghiệm.
Đặt tên cho dụng cụ thí nghiệm.
Dừng thí nghiệm.
Thực hiện lại thí nghiệm từ đầu.
Giá đựng dụng cụ thí nghiệm ảo.
Hình 2.10. Các công cụ hiển thị kết quả thí nghiệm
Nguyễn Thị Thơi - K32D - SP Kỹ thuật

- 17 -


Khoá luận tốt nghiệp

Trường ĐHSP Hà Nội 2

2.2.5. Thiết kế thí nghiệm vật lý ảo với phần mềm Crocodile Physics 605
Để thiết lập một thí nghiệm vật lý bằng phần mềm Crocodile Physics 605

chúng ta có thể tiến hành thao tác theo trình tự chung gồm 5 bước cơ bản sau đây:
Bước 1: Khởi động phần mềm
Khởi động máy xong, bạn nháy đúp chuột biểu tượng của file Crocodile
Physics 605 trên Desktop.
Bước 2: lựa chọn dụng cụ thí nghiệm
a) Phần chuyển động: Di chuyển chuột chọn Part Librari, trong Menu của Part
librari bạn chọn Motion và Forces và di chuyển con trỏ xuống để chọn tiếp Motion.
Trong Motion bạn có thể lựa chọn các dụng cụ để thiết kế thí nghiệm về chuyển
động trong bảng dưới đây. trong các dụng cụ này, bạn chọn dụng cụ nào thì di
chuyển con trỏ đến biểu tượng của dụng cụ đó, bấm -giữ chuột trái và di chuyển đến
vị trí cần đặt rồi thả chuột.

Space Trường không trọng lượng
Idealelastic groundMặt tiếp xúc hoàn toàn đàn hồi
Idealinelastic Mặt tiếp xúc không đàn hồi
ground
Wooden ground Mặt tiếp xúc bằng gỗ

Grounds
(Trường
trọng lực)

Metal ground

Mặt tiếp xúc bằng kim loại

Rubber ground

Mặt tiếp xúc bằng cao su

Glass ground

Mặt tiếp xúc bằng thuỷ tinh

Ice ground

Mặt tiếp xúc là mặt băng

Concrete Mặt tiếp xúc bằng bê tông
ground
Slopes
(Mặt phẳng
nghiờng)

Ideal

elastic Mặt phẳng nghiêng hoàn toàn
đàn hồi

Ideal

inelastic Mặt phẳng nghiêng không đàn
hồi

slope
slope

Nguyễn Thị Thơi - K32D - SP Kỹ thuật

- 18 -

Khoá luận tốt nghiệp

Trường ĐHSP Hà Nội 2

Motion
Chuyển
động

Wooden slope

Mặt phẳng nghiêng bằng gỗ

Metal slope

Mặt phẳng nghiêng bằng kim
loại

Rubber slope

Mặt phẳng nghiêng bằng cao su

Glass slope

Mặt phẳng nghiêng bằng thuỷ
tinh

Ice ground

Mặt phẳng nghiêng là mặt băng

ground

Concrete Mặt phẳng nghiêng bằng bê
tông

Ideal elastic ball
Ideal

Quả cầu hoàn toàn đàn hồi

inelastic Quả cầutiếp xúc không đàn hồi

ball

Balls
(Quả cầu)

Soccer ball

Quả bóng đỏ

Basket ball

Quả bóng rổ

Cricket ball

Quả bóng Criket

Golf ball

Quả bóng sân Golf

Tennis ball

Quả bóng Tennis

Billiard ball

Quả bóng Bida

Wooden ball

Quả cầu bằng gỗ

Rubber ball

Quả cầu bằng cao su

Metal ball

Quả cầu bằng kim loại

Concrete ball

Quả cầu bằng bê tông

Glass ball

Quả cầu bằng thuỷ tinh

Ice ball

Quả cầu bằng nước đá

Ideal

elastic Khối hộp chữ nhật hoàn toàn
đàn hồi

Ideal

inelastic Khối hộp chữ nhật không đàn
hồi

block
Blocks
(Vật nặng)

block
Brick

Viên gạch xây

Wooden block

Khối hộp chữ nhật bằng gỗ

Nguyễn Thị Thơi - K32D - SP Kỹ thuật

- 19 -


Khoá luận tốt nghiệp

Trường ĐHSP Hà Nội 2
Metal block

Khối hộp chữ nhật bằng kim
loại

Rubber block

Khối hộp chữ nhật bằng cao su

Glass block

Khối hộp chữ nhật bằng thuỷ
tinh

Ice block

Khối hộp chữ nhật băng

Concrete block

Khối hộp chữ nhật bằng bê tông

Xe lăn

Cart
Rod

Thanh gắn thẳng

Sprin Lò xo
g
Hình 2.11. Các dụng cụ thiết kế thí nghiệm vật lý phần cơ học
b) Phần sóng: Di chuyển chuột chọn Part Library trong menu của Part
Library bạn chọn Waves.
Trong Waves bạn có thể lựa chọn các dụng cụ để thiết kế thí nghiệm về sóng
trong bảng dưới đây. Các dụng cụ này nếu bạn chọn dụng cụ nào thì chỉ cần di
chuyển con trỏ đến biểu tượng của dụng cụ đó, bầm-giữ chuột trái và di chuyển đến
vị trí cần đặt rồi thả chuột.

Wave

Waves
Các
sóng

propagation

space
1D
Các
Wave
penetration

sóng
quan sát space
được
theo một
Wave reflection space
mặt cắt
Wave
space

Sự truyền sóng trong
môi trường
Sự truyền sóng qua hai
môi trường

Sự tổng hợp của sóng
tới và sóng phản xạ đầu
tự do
Sự giao thoa của hai
sóng truyền ngược
interference
chiều nhau

Nguyễn Thị Thơi - K32D - SP Kỹ thuật

- 20 -


Khoá luận tốt nghiệp

Trường ĐHSP Hà Nội 2

Wave pinned space

Wave plucking space

Sự tổng hợp của sóng
tới và sóng phản xạ đầu
cố định.
Sự truyền sóng trên dây
căng hai đầu cố định

wave Môi trường truyền sóng

Elictromagnetic
space
Sound wave space
Water wave space

Sources
2D
Các
sóng
quan sát
được
theo mọi
phương
truyền
của sóng

Nguồn

sóng
Reflectors
Mặt phản xạ

Point source

Nguồn điểm

Line source

Nguồn có dạng là đoạn
thẳng

Moving point Nguồn điểm
source
chuyển động
Plane
reflector
Block

Obstacles
Vùng cản trở
sóng

Môi trường truyền sóng
âm
Môi trường truyền sóng
nước

có

thể

Mặt phản xạ phẳng
Dạng hình chữ nhật

Sloped Dạng hình thang
block
Trialgl Dạng hình tam giác
e
Circle

Dạng hình tròn

Single Khe hở đơn
Slits

slits

Khe hở

Doubl Khe hở đôi
e slits

Nguyễn Thị Thơi - K32D - SP Kỹ thuật

- 21 -


Khoá luận tốt nghiệp

Measurement
Đo lường

Trường ĐHSP Hà Nội 2

Detecto Vị trí đặt thiết bị đo
r

Hình 2.12. Các dụng cụ thiết kế thí nghiệm vật lý phần sóng cơ học
Bước 3: Di chuyển, lắp ghép, thiết đặt thông số và xoá dụng cụ thí nghiệm
Sau khi đã lựa chọn được các dụng cụ bạn có thể di chuyển, lắp ghép, thay đổi
thông số, hoặc xoá các dụng cụ theo phương pháp sau:
Khi cần di chuyển dụng cụ bạn cần di chuyển con trỏ đến dụng cụ bấm-giữ
chuột trái và di chuyển đến vị trí cần chuyển đến rồi thả chuột.
Khi cần kết nối các dụng cụ bạn cần di chuyển các dụng cụ để các điểm nối lại
trùng nhau (điểm nối của các vật ở tâm).
Khi cần thiết lập các thông số của dụng cụ bạn cần di chuyển con trỏ đến dụng
cụ, bấm chuột phải và chọn Properties thì trong menu dọc Properties sẽ hiện ra các
tuỳ chọn về các thông số dụng cụ để bạn thay đổi.
Khi cần xoá dụng cụ bạn cần di chuyển con trỏ đến dụng cụ bấm chuột trái rồi
bấm Delete hoặc bấm chuột phải và di chuyển chọn Delete trong menu. Nếu bạn
muốn xoá nhiều dụng cụ trước khi đặt lệnh xoá bạn lựa chọn các dụng cụ cần xoá
trước.
Bước 4: Chọn hình thức thể hiện thông số của thí nghiệm
Sau khi lắp đặt các dụng cụ thí nhiệm bạn cần phải lựa chọn các cụng cụ hỗ trợ
để thể hiện các thông số của thí nghiệm, phần này rất quan trọng của thí nghiệm. Bởi
nếu bạn đã thiết lập thí nghiệm thành công nhưng không đưa ra được kết quả thì việc
thiết lập thí nghiệm của bạn sẽ không mang lại kết quả gì. Trong Presentation bao
gồm các công cụ hỗ trợ như thước đo, đồ thị, tranh vẽ, các nút dừng thí nghiệm hay

thực hiện lại thí nghiệm… Khi thiết lập thí nghiệm chúng ta cần thiết phải biết cách
biểu diễn kết quả thí nghiệm bằng đồ thị hoặc bằng số đo cụ thể.
Nguyễn Thị Thơi - K32D - SP Kỹ thuật

- 22 -


Khoá luận tốt nghiệp

Trường ĐHSP Hà Nội 2

a) Phương pháp biểu diễn kết quả thí nghiệm bằng đồ thị
Di chuyển con trỏ đến biểu tượng của đồ thị (Graph) trong Presentation, giữ chuột
và chuyển đến nơi cần đặt, thả chuột rồi thiết lập thông số cho đồ thị bằng cách bấm
chuột phải, di chuyển chuột và chọn Properties sẽ hiện lên danh mục các tuỳ chọn
của đồ thị trong Properties bao gồm:
- Trances (các đường đồ thị): có thể lựa chọn thêm, bớt đi số đường biểu diễn
trong đồ thị; kiểu của các đường đồ thị bao gồm: màu sắc, cách vẽ, độ dày nét
vẽ và mức độ rộng hẹp.
- Y-axis (trục tung 0y): có thể lựa chọn độ rộng (Range) gồm mức thấp nhất và
cao nhất, bớt đi số đường biểu diễn đường kẻ (Gridliner) về khoảng cách giữa
các đường kẻ.
- X-axis (trục hoành 0x): có thể lựa chọn đại lượng đo (Measure) gồm: toàn bộ
thông số của thí nghiệm (Golban property), một số thông số của thí nghiệm
(Local part property), (specific part property) thông số riêng của thí nghiệm. Có
thể lựa chọn độ rộng (Range) gồm mức thấp nhất và cao nhất, bớt đi số đường
biểu diễn đường kẻ (Gridliner) về khoảng cách giữa các đường kẻ.
- Visual settings (thiết lập màu sắc của đồ thị): có thể lựa chọn màu sắc cho các
đường kẻ đồ thị (Apperance) gồm: màu của các đường kẻ chính (Major grid),
các đường kẻ phụ (Minor grid), trục hoành 0x (X-axis), trục tung 0y (Y-axis)

Sau khi tuỳ chọn kiểu các thông số của đồ thị bạn di chuyển chuột vào vùng kẻ
của đồ thị sẽ xuất menu gồm: mở rộng kích thước trục hoành, mở rộng kích thước
trục tung, phóng to, thu nhỏ đồ thị và khởi động lại đồ thị.
b) Phương pháp biểu diễn kết quả thí nghiệm bằng số
Di chuyển con trỏ đến biểu tượng thể hiện bằng số (Number) trong
Presentation, giữ chuột và chuyển đến nơi cần đặt rồi thả chuột.
Bước 5: Chạy thí nghiệm và chuyển các thông số thí nghiệm ra ngoài
Để chạy chương trình trước hết bạn cần thay đổi thông số của đường biểu diễn
trên đồ thị và thể hiện bằng số theo cách di chuyển chuột vào vòng tròn kí hiệu,
Nguyễn Thị Thơi - K32D - SP Kỹ thuật

- 23 -


Khoá luận tốt nghiệp

Trường ĐHSP Hà Nội 2

thông số sẽ xuất hiện dòng chữ (Click and drag to choose a part), bạn rê chuột đến
dụng cụ cần kết nối để đo, khi đó chữ mờ Property sẽ đậm lên màu đen và có viền
đỏ.
Bạn tiếp tục di chuyển chuột vào chữ Property con chuột sẽ đổi sang kí hiệu
bàn tay và nổi lên chữ Property khi đó bạn bấm chuột vào chữ Property sẽ hiện lên
một loạt danh mục các tuỳ chọn bạn di chuyển chuột để lựa chon mục thể hiện thích
hợp bao gồm:
1

Acceleration (magniude)

Độ lớn gia tốc

2

Acceleration (x)

Gia tốc theo trục hoành

3

Acceleration (y)

Gia tốc theo trục tung

4

Angle of rotation

Góc quay

5

Anglar acceleration

Gia tốc góc

6

Anglar velocity

Vận tốc góc

7

Density

Gia tốc trọng trường

8

Displacement (x)

Độ lệch theo phương ngang

9

Displacement (y)

Độ cao

10 Distance

Khoảng cách

11 Drag coefficient

Hệ số trượt

12 Driving force (magniude)

Độ lớn của lực kéo

13 Driving force (x)

Lực tác dụng theo phương thẳng đứng

14 Driving force (y)

Lực tác dụng theo phương ngang

15 Elasticity

Khả năng đàn hồi

16 Gravitatinal potential enery

Thế năng trong trường

17 Kinetic enery (rotational)

Động năng chuyển động quay

18 Kinetic enery (total)

Động năng toàn phần

19 Kinetic enery (translational)

Động năng chuyển động tịnh tiến

20 Kinetic fiction

Hệ số ma sát trượt

Nguyễn Thị Thơi - K32D - SP Kỹ thuật

- 24 -


Khoá luận tốt nghiệp

Trường ĐHSP Hà Nội 2

21 Mass

Khối lượng

22 Moment of inertia

Mô men quán tính

23 Momentum (x)

Động lượng theo trục hoành

24 Momentum (y)

Động lượng theo trục tung

25 Net force (translational)

Độ lớn hợp lực

26 Radius

Bán kính

27 Speed

Vận tốc

28 Static friction

Ma sát nghỉ

29 Torque

Mômen quay

30 Velocity (magniude)

Độ lớn vận tốc

31 Velocity (x)

Vận tốc theo trục hoành

32 Velocity (y)

Vận tốc theo trục tung

33 Volume

âm lượng

34 Weight

Trọng lượng

Hình 2.13. Minh họa các đại lượng đo trong vật lý
Sau khi bạn chọn được thông số của đường biểu diễn trên đồ thị và thể hiện
bằng số thích hợp bạn dừng thí nghiệm, khởi động lại đồ thị và chạy lại thí nghiệm
với tốc độ được chọn từ 1  10 trong menu ngang ta sẽ quan sát được trình tự của
thí nghiệm, các đường biểu diễn của các thông số cần khảo sát trên đồ thị và đọc
được các thông số đó trên công cụ hiển thị số.
Nếu thấy kết quả chưa hợp lí bạn có thể dừng lại (nút dừng trên menu ngang
hoặc lấy ra từ Presentation), thay đổi các thông số, khởi động lại đồ thị và chạy lại thí
nghiệm để thu được kết quả thích hợp, bầm nút tạm dừng để quan sát tính toán kết
quả hoặc chuyển kết quả thí nghiệm ra môi trường Word hoăc Powerpoint.
2.3. Một số ví dụ mô hình hóa của phần mềm Crocodile Physics 605
2.3.1. Thí nghiệm khảo sát đặc tính khuyếch đại của Tranzito
Nguyễn Thị Thơi - K32D - SP Kỹ thuật

- 25 -